Page 18 - 《精细化工》2020年第1期

·4· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

的潜在可能。 料一步合成了氰基碗烯 35。在 150 ℃的 DMF 溶液
在多种单取代的炔基碗烯被合成后，单取代氰 中，使单溴碗烯与 CuCN 反应，得到了氰基碗烯，
基碗烯也通过 SN1 反应被成功合成，氰基与卤素相 收率为 42%（见图 8）。氰基的引入，可以降低 LUMO
比，更容易转变为羧基等基团，能够有效地改变碗 水平，有助于柱间电荷跳跃。该衍生物具有成为有
烯的溶解性质。2018 年，Zhu 等 [16] 以单溴碗烯为原 机场效应晶体管的潜能。

图 7 乙炔基碗烯的合成
Fig. 7 Synthesis of ethynylcorannulenes

（见图 10）。他们以 1,4-二氧六环为溶剂，三（二
亚苄基丙酮）二钯-氯仿加合物为催化剂，使用二苯
基磷氧、氟化钾等试剂，用锂化的硼酸酯 37 与碗烯

卤化物进行 Suzuki 反应，合成出碗烯吡啶 38。该方
图 8 氰基碗烯的合成 法避免了卤化物转化为平面芳烃的多步合成，节省
Fig. 8 Synthesis of cyanocorannulene 时间和原料。碗烯吡啶还可以进一步衍生成环状金

3.2 共轭体系延伸碗烯的合成 属配合物，具有成为催化剂和磷光材料的潜力。
2004 年，Morita 等 [17] 通过两步反应得到了甲酰
基碗烯（见图 9）。在低温条件下，单溴碗烯先经锂
试剂锂化，然后滴加 DMF 溶剂，对锂化后的单溴碗
烯进行甲酰化，得到甲酰基碗烯 36，单步收率未作
报道，两步反应的总收率为 21%。醛基可以转化成
多种其他官能团，利用碗烯独特的性质，进行相关 图 10 碗烯吡啶的合成
Fig. 10 Synthesis of 2-pyridylcorannulene
材料的设计。
[19]
2014 年，Lu 等 联合报道了 PI 基碗烯 40 和
NI 基碗烯 41 的合成（见图 11）。他们利用 Suzuki
反应，使单溴碗烯与硼酸酯反应，合成 PI 基碗烯 40
（产率 33%）和 NI 基碗烯 41（产率 38%），具有

良好的光电导性，与富勒烯相比，碗烯在衍生化和
图 9 甲酰基碗烯的合成
Fig. 9 Synthesis of formylcorannulene 性能调整方面表现出更大的灵活性，在电子应用中
具有重要作用。同年，Wu 等 [13] 也利用 Suzuki 反应，
2013 年，Yamada 等 [18] 使用过渡金属催化的方 成功地合成出了苯基碗烯 43，产率为 64%。该衍生
法实现了碗烯和平面芳烃的杂化，得到了碗烯吡啶 物被用作离子探测器。三联吡啶与金属具有强烈的